Carburo di silicio con prestazioni uniche

Il carburo di silicio (SIC) è un materiale non metallico inorganico con molte eccellenti proprietà fisiche e chimiche. È ampiamente usato in molti campi. Esistono due varietà di base comunemente usate di carburo di silicio: carburo di silicio nero e carburo di silicio verde, entrambi appartenenti a -sic. Inoltre, ci sono varietà come il carburo di silicio cubico. Il carburo di silicio ha un'alta durezza, con una durezza MOHS di 9,5 e ha un'eccellente resistenza all'usura. Il carburo di silicio ha proprietà chimiche stabili, alta conducibilità termica, coefficiente di espansione termica bassa e può resistere all'ossidazione ad alte temperature. Il carburo di silicio è un materiale a semiconduttore con conduttività elettrica. Il carburo di silicio ha anche le caratteristiche della resistenza alla corrosione e dell'alta resistenza.

Esistono molti metodi per preparare il carburo di silicio. Secondo lo stato materiale delle materie prime iniziali, possono essere approssimativamente divisi in tre metodi: metodo della fase solida, metodo della fase liquida e metodo della fase gassosa. Il metodo della fase solida include il metodo di riduzione termica del carbonio, il metodo di frantumazione meccanica e il metodo di SHS (autopropagante la sintesi ad alta temperatura (SHS). Tra questi, il metodo di riduzione termica del carbonio è il metodo più comunemente usato. Le materie prime sono sabbia di quarzo e coke di petrolio, che reagiscono ad alta temperatura per produrre carburo di silicio. Il metodo della fase liquida include il metodo sol-gel e il metodo di decomposizione termica. Il metodo sol-gel prepara la micropowder in carburo di silicio attraverso l'idrolisi, la polimerizzazione e altre reazioni; Il metodo di decomposizione termica consiste nel preparare polvere di carburo di silicio riscaldando il precursore per sottoporsi a reazione di decomposizione. Il metodo della fase gassosa include la deposizione di vapore chimico (CVD), la deposizione indotta dal laser (LICVD) e la deposizione plasmatica (PICVD). Il metodo della fase gassosa può produrre micropowder in carburo di silicio di alta qualità, ma il costo è elevato e la produzione è bassa.

Il carburo di silicio ha mostrato un ampio potenziale di applicazione in molti campi a causa delle sue proprietà fisiche e chimiche uniche. I dispositivi di alimentazione realizzati con materiali in carburo di silicio hanno le caratteristiche di tensione ad alta resistenza, bassa resistenza e alta frequenza e sono adatti per veicoli elettrici, inverter solari, trazioni ferroviarie ad alta velocità e altri campi. Nei campi di comunicazioni 5G, radar, comunicazioni satellitari, ecc., I materiali in carburo di silicio vengono utilizzati per produrre dispositivi RF ad alte prestazioni a causa delle loro caratteristiche ad alta frequenza. I LED a base in carburo di silicio hanno una maggiore efficienza luminosa e una durata di servizio più lunga e sono adatti per l'illuminazione interna ed esterna, schermi di display, ecc. I materiali ceramici in carburo di silicio vengono utilizzati per produrre componenti ad alta temperatura dei veicoli aerospaziali a causa della loro resistenza ad alta temperatura e alta resistenza. I materiali in carburo di silicio vengono utilizzati per produrre substrati per celle solari per migliorare l'efficienza della batteria.

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